Introducción a las Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se forman en el ámbito exógeno (superficie), con unas condiciones de presión y temperatura ambiental bajas. Esto da lugar a la inestabilidad de los minerales y rocas preexistentes, que sufrirán una transformación debida a la presencia de O₂, CO₂ y H₂O. La transformación es favorecida por fuerzas físicas que rompen y fragmentan las rocas.

Procesos Fundamentales del Ambiente Sedimentario

Para que se forme el sedimento, se necesitan tres procesos principales: meteorización, transporte y sedimentación.

1. Meteorización

La atmósfera, la hidrosfera y la biosfera transforman el relieve gracias a los agentes geológicos externos (aire, agua, seres vivos), que provocan cambios en la superficie terrestre.

Meteorización Física (Mecánica)

Implica la fragmentación de las rocas sin alterar su composición química:

• Crioclastia: El agua, al congelarse, aumenta su volumen y fragmenta las rocas (común en alta montaña).
• Termoclastia: Variaciones bruscas de la temperatura a lo largo del día y la noche (común en el desierto).
• Haloclastia: La cristalización de sales disueltas en el agua rompe las rocas.
• Bioclastia: La presión radicular de las plantas al crecer y las perforaciones de organismos rompen y agrandan las fisuras.

Meteorización Química

Implica la transformación de los minerales cuando están sometidos a condiciones químicas específicas:

• Disolución: El contacto con el agua forma iones que destruyen la estructura cristalina del mineral. Ejemplo: yeso.
• Oxidación: Los minerales que contienen hierro en su composición entran en contacto con el oxígeno libre del aire, oxidándose y cambiando su estructura cristalina. Ejemplo: la goethita o la limonita.
• Hidrólisis: Descomposición de minerales de composición química básica por la acción de aguas ácidas. Ejemplo: la calcita.
• Hidratación: Es la absorción de agua que se incorpora a la estructura de los minerales. Ejemplo: anhidrita se transforma en yeso.

2. Transporte de Sedimentos

Es el traslado de los sedimentos y solutos derivados de la meteorización hacia la zona de sedimentación. Los mecanismos de transporte son:

• Arrastre (Rodadura y Deslizamiento): Movimiento por el fondo sin elevarse (gravas, arenas).
• Saltación: Desplazamiento por el fondo con saltos de longitud.
• Suspensión: Flotación de partículas finas en el fluido.
• Disolución: Iones incluidos en el fluido que realiza el transporte.

El transporte actúa sobre los sedimentos de dos formas, en función de la velocidad del flujo y la distancia recorrida, lo que determina la selección y clasificación de las partículas:

• Si la velocidad es alta y la distancia pequeña, se mueven partículas de gran tamaño, pero la selección es baja.
• Si la velocidad es baja y la distancia grande, se mueven partículas pequeñas y la selección es alta.

En cuanto al desgaste de las partículas, se distinguen dos propiedades:

• Esfericidad: Las partículas se asemejan a una esfera perfecta.
• Redondez: Los granos presentan ángulos y aristas más o menos suavizadas.

3. Sedimentación

Es la acumulación de las partículas de rocas, minerales y compuestos disueltos, procedentes de la erosión, una vez que finaliza el transporte (en el medio sedimentario o cuencas sedimentarias). La mayoría de los sedimentos se acumulan en los océanos, aunque también se depositan sobre zonas llanas de los continentes o en los lagos. Estas acumulaciones son transitorias. Las rocas sedimentarias más comunes son la arcilla (42%), la arenisca (40%) y la caliza (18%).

Facies y Estructuras Sedimentarias

• Facies sedimentarias: Conjunto de caracteres texturales, estructurales y composicionales de un sedimento que permiten deducir el medio o lugar donde se formó.
• Estructuras sedimentarias: Son las formas geométricas originadas por los componentes del sedimento en el estrato, o reflejadas en la superficie del mismo.

Otras estructuras sedimentarias incluyen:

• Huellas: Se conservan en el estrato.
• Ordenación de sus componentes: Generan granoselección, laminación paralela, etc.
• Estratificación cruzada: Es una de las estructuras más frecuentes. Se forma por sedimentación en el seno de una corriente, lo que provoca la formación de ondulaciones (ripples).

Clasificación de los Depósitos Sedimentarios por Ambiente

Los depósitos sedimentarios pueden ser continentales, de transición (entre continente y océano) y marinos.

Sedimentación Continental

Los depósitos originados dependen en gran medida del agente geológico externo que los ha transportado.

Ambiente Glaciar

• Caracterizado por el hielo (glaciar alpino, regiones polares).
• Predomina la erosión mecánica.
• Falta de selección.
• Los depósitos son las tillitas que forman las morrenas. Las varvas son arcillas formadas durante la congelación.

Ambiente Desértico

• Caracterizado por el viento (regiones áridas).
• Predomina la erosión mecánica (areniscas).
• Los materiales detríticos se depositan calibrados.
• Los depósitos más frecuentes son las dunas (con estratificación cruzada).

Ambiente Fluvial

• Caracterizado por ríos (bloques, gravas, arcillas).
• Predomina la erosión mecánica y la erosión química.
• Los depósitos se caracterizan por variaciones en la vertical (terrazas, conos de deyección, abanicos aluviales, rañas).

Ambiente Lacustre y Pantanoso

• Predominio de detríticos finos (arcillas y arenas) y rocas de precipitación química (evaporitas).
• En zonas pantanosas con abundante vegetación se forman turbas.
• El sapropel origina metano (gas de los pantanos).

Sedimentación en la Zona Litoral (Transición)

Participan las acciones continentales y marinas. Comprende una franja intermareal (entre marea alta y marea baja), a la que hay que añadir las zonas superior e inferior, que también están afectadas. Aunque las barras litorales no aparecen en todas las costas, son muy abundantes.

Existen dos dominios fundamentales:

• Alta energía: Continental-fluvial y barra litoral-marino.
• Baja energía: Marisma y albufera – llanura mareal.

Los depósitos que se pueden originar son de diversos tipos, aunque predominan los materiales detríticos:

• Materiales detríticos finos (arenas y arcillas).
• Materiales carbonatados (restos de conchas y precipitación química de carbonatados).
• Depósitos evaporíticos (halita).
• Depósitos orgánicos debido a la vegetación (turba).

Sedimentación en Cuencas Marinas

Los depósitos dependerán de la distancia de la costa y de la profundidad del agua.

Plataforma Continental (Zona Nerítica, hasta 200 m)

• Se deposita la mayor parte de los materiales.
• Depósitos detríticos (transportados por los ríos – deltas) y carbonatados (arrecifes).

Talud Continental (Zona Batial, hasta 2000 m)

• Depósitos detríticos con mezcla de granos de rocas volcánicas.
• Se encuentran grauvacas y flysch (turbiditas – areniscas – arcilla).

Llanuras Abisales (Zona Abisal, más de 2000 m)

• Aparecen depósitos compuestos de esqueletos de planctónicos y materiales finos.
• Se encuentran radiolaritas, diatomitas y lodos de globigerinas.

Litificación y Diagénesis

Litificación

Es el paso de sedimentos a rocas sedimentarias mediante el proceso de diagénesis.

Diagénesis

Son las transformaciones fisicoquímicas que sufren los sedimentos hasta que se convierten en rocas sedimentarias. La diagénesis llega hasta el límite inferior del metamorfismo. Los procesos diagenéticos incluyen:

• Compactación: Aumenta la carga sobre los sedimentos, favoreciendo la expulsión de fluidos y la disminución de la porosidad.
• Cementación: Precipitación, en los poros, de minerales que unen y dan cohesión al sedimento.
• Reemplazamiento: Transformaciones químicas por la acción de fluidos a temperaturas bajas.
• Disolución: Algunos minerales pueden disolverse ante diferentes condiciones de presión, temperatura y composición de fluidos.

Cuencas Sedimentarias en la Tectónica de Placas

Las cuencas sedimentarias se clasifican según su relación con los límites de las placas tectónicas:

• Cuencas de Rift: Formadas por fracturas de extensión.
• Cuencas de Margen Pasivo: No coinciden con los límites de placas (presentan sedimentos detríticos).
• Cuencas Intracontinentales: Formadas por subsidencia en zonas de rift. Pueden formar grandes áreas pantanosas y marinas poco profundas.
• Cuencas Antepaís: Ubicadas en bordes destructivos (asociadas a cabalgamientos).